DSP的开发与应用

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元器件与集

∞ｎｔｉｎｕｏｕｓｄｊ９ｉｔａｌ

ｓｐｅｅｃｈｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ

ｔＯｓｈｏｗｔｈｅｃｏｒｅｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆＤＳＰｉｎ－ｔ．

。

＠ｌ‘ｅｙｖｖ—ｏｒｄｓ：ＤＳＰ：Ａ，Ｄａｃｑｕｉｓ；ｔｉｏｎ：ｓｐｅｅｃｈｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ。

固

引言

数字信号处理器（Ｄｉｇｉｔａｌ

ｓｉｇｎａｌ

的９０％，其中，ＤｓＰ在通用数字信号处理、语音识别与处理、图形／图像处理、仪器仪表检测、家用电器、医学工程、自动控制和通信等方面的应用尤为广泛。

汇编源代码可直接写在记事本上并存为７．ａｓｍ文件，通过汇编器（Ａｓｓｅｍｂ卜ｅｒ）处理后生成可再定位目标文件。．ｃｌｎ或其他格式的文件（当执行指令ａｓｍ５６３００一ｂ时，生成４．ｃｌｎ文件；执

Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ，简称ＤｓＰ）是采用数字计算的方法对信号进行处理的专用（通用）芯片。与模拟信号处理相比，数字信号处理具有精确、灵活、抗干扰能力强、可靠性好、易于大规模集成等优点【“。以滤波为例，模拟滤波器的元器件（Ｒ、Ｌ、ｃ等）的精度通常不会超过１０一３，且各器件参数均有一定温度系数并随环境条件而变化，稳定性不好；另外，模拟元器件的体积大，不易集成。而用ＤｓＰ实现的数字滤波器能克服以上不足。

数字信号处理的一个重要技术领域是实时信号处理。所谓实时信号处理是指系统必须在有限的时间内对外，部输入信号完成指定的处理功能，即信号处理速度应当大于信号更新（传输）速度。由于ＤｓＰ内部普遍采用哈佛结构／改进的哈佛结构，即数据和指令的存储空间相分离，取址和读数可同时进行，它的处理速度高达１５０Ｍ

（工ｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓ

Ｐｅｒ

ＩＰＳ

１、ＤＳＰ开发工具

ＤｓＰ芯片的开发工具可以分为代码生成工具和代码调试工具两大类。代码生成工具的作用是将用ｃ或汇编语言编写的ＤｓＰ程序编译、汇编并链接成为可执行的ＤｓＰ程序。代码调试工具的作用则是对ＤｓＰ程序及系统进行调试使之能够达到设计目标。下面以Ｍｏｔｏｒｏｌａ

ＤＳＰｊ６３１

行ａｓｍ５６３００一１时，生成４．１ｓｔ文件执

行ａｓｍ５６３００～ｆ时，生成＋．ｃｌｉ文件；执行ａｓｍ５６３００—ｒ时，生成４．ｃｔｌ文件）。然后，经过连接器（Ｌｊｎｋｃｒ）进一步处理生成目标文件＋．ｃ１ｄ或图文件（＋．ｍａｐ）。

１为例，分别介绍这两类开发

工具及其应用。１．１代码生成Ｉ具

Ｍｏｔｏｒｏｌａ

ＤｓＰ５６３１１的指令系统大

致可分为四类：算术指令、逻辑指令、程序控制指令和装入／存储指令，与普通单片机的指令系统相比是大同小异。但值得一提的是，因为ＤｓＰ的算术逻辑单元（ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ称为Ａ

Ｌ

１０９ｉｃ

图１Ｍｏｔｏｒ０１ａ

ＤＳＰ汇编软件开发流程

在此过程中，用户必须根据实际系统的存储器结构来考虑程序、数据、变量等的地址分配，通常把使用频度高的数据和中断例行子程序放置在Ｉ）ｓＰ的内部存储器或外部ｓＲＡⅥ巾。若把这部分程序及数据放在外部的Ｆ

１

ａｓ

ｕｎｉｔ，简

Ｓｅｃｏｎｄ），所以它

ｕ）中有一个乘法累加器

简称为

能很好的满足实时信号处理的要求。

近年来，随着ＤｓＰ芯片性能的不断提高和价格的大幅下降，它的应用范围亦不断扩大。目前，ＤｓＰ应用几乎遍及整个信息技术领域，其中３ｃ（ｃｏｍｍｕｎ—ｉｃａｔｉｏｎ／ｃｏｍｐｕｔｅｒ／ｃｏｎｓｕｍｅｒ，即通信、计算机、消费类）领域占整个市场需求

（Ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ—Ａｃｃｕｍｕｌａｔｏｒ，

ＭＡｃ），专供“乘加”运算，所以ＤｓＰ与普通单片机相比增加了ＭＡｃ指令，这为ＤｓＰ高效、快速的运算奠定了基础。

在ＤｓＰ的软件开发流程【２］（如图１．１所示）中，汇编器（Ａｓｓｅｍｂｌｅｒ）和链接器（Ｌｉｎｋｅｒ）的使用是重点。首先，

ｈ

Ｍｅｍｏｒｙ中，则有可能影响执行速度。

同时，也可以采用以ＡＮｓＩｃ为标准的ｃ语言编译程序。但是，ｃ语占代码不能直接转换为可运行的目标代码

ＥＬＥｃＴＲ口Ｎ｜ｃｓ

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